Бесколлекторный электродвигатель совмещенной конструкции Советский патент 1976 года по МПК H02K29/02 

1

Изобретение откосится к электрическим мапшнам и предназначено в основном для использования в тех случаях, когда предъявляются повышенные требования к постоянству вращающегося момента по углу поворота, и, в частности, в качестве моментного двигателя.

Известны бесколлекторные двигатели, в которых токи в якорных обмотках распределяются с помощью индукционной машины, например сельсина или вращающегося трансформатора, ротор которой закреплен на валу со сдвигом, обеспечивающим сохранение заданного пространственного сдвига между осью потока возбуждения и осью магнитодвижущей силы его якоря, а электрическая связь индукционной машины с обмотками якоря осуществляется с помощью фазочувствительных выпрямителей или усилителей.

Известный бесколлекторный двигатель содержит отдельный датчик положения ротора и большое число соединительных проводов между двигателем с датчиком и коммутатором, что повышает стоимость и снижает надежность и технологичность изготовления двигателя.

Цель изобретения - веса и уменьшение габаритов двигателя.

В предлагаемом электродвигателе это достигается путем совмещения магнитопроводов якоря индукционного трансформаторного датчика положения ротора и силовой части- собственно двигателя и совмещения якорных обмоток датчика положения и двигателя, так что единая обмотка якоря подключена как к входу, так и выходу фазочувствительного усилителя (ФЧУ), выполняя ф ункции как выходной обмотки трансформаторного датчика положения, так и якорной обмотки двигателя. Обмотки возбуждения датчика положения и двигателя при этом располагаются также на одном совмещенном магиптопроводе. Таким образом, функции, которые прежде выполнял отдельный трансформаторный датчик положения, переданы самому двигателю, в результате чего получен бесколлекторный двигатель совмещенного типа.

Для исключення демпфирования сигнала высокой частоты через контур источник постоянного тока - ключ усилителя мощности обмотка якоря подключена к входам усилителей непосредственно, а к выходам - через фИльтр низкой частоты.

На чертеже изображена электрическая схема включения обмоток, фазочувствительных усилителей и фильтров при числе фаз двигателя /,i 2.

Двигатель работает следующим образом.

Р1апряженне переменного тока высокой частоты подводится к обмотке I трансформаторiioro датчика положения ротора. Во взаимноперпендикулярных частях якорной обмотки 2 наводятся напряжения той же частоты, величины которых нропорциональны соответственио синусу и косинусу угла поворота- ротора. Напряжения с якорной обмотки 2 подаются на входы ФЧУ 3, где они усиливаются и выпрямляются. Выпрямленные нанряжения с выходов ФЧУ 3, пропорциональные синусу и косинусу угла поворота ротора, подаются на те же самые обмотки 2 якоря двигателя. Протекающие в частях обмотки 2 выпрямленные токи создают магнитное поле, неподвижное относительно ротора двигателя. Это магнитное поле взаимодействует с перпендикулярным ему постоянным магнитным полем обмотки возбуждения 4, создавая постоянный по углу поворота ротора электромагнитный момент.

Направления прохождения сигнала высокой частоты от датчика положения ротора и выпрямленного постоянного тока через ФЧУЗ показаны на чертеже стрелками. Величина этого момента пропорциональна входному напряжению на обмотке 1 трансформаторного датчика положения.

Для устранения демпфирования сигнала высокой частоты через контур источник постоянного тока - ключ ФЧУ 3 обмотка якоря 2 подключена к входу усилителей непосредственно, а к выходу через фильтры низкой частоты 5. В обн1,ем случае число фаз двигателя и сочисло фаз ФЧУ может быть

ответственно больше ДВУХ.

Формула изобретения

Бесколлекторный электродвигатель совмещенной конструкции, содержащий ротор с полюсами для проведения магнитного потока постоянного нанравления, статор с расположенной на нем обмоткой якоря, подключенной к источнику питания через усилитель, и трансформаторный датчик положения ротора, первичная обмотка которого подключена к источнику переменного напряжения, отличающийся тем, что, с целью снижения веса и уменьшения габаритов, усилители выполнены фазочувствительными, обмотка якоря подключена к входам усилителей непосредственно, а к выходам - через фильтр низкой частоты, а первичная обмотка датчика расположена на роторе со сдвигом 90 эл. град, относительно оси его полюсов.

VX

Ж